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EP 0 878 618 A2 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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Veröffentlichungstag: |
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18.11.1998 Patentblatt 1998/47 |
(22) |
Anmeldetag: 29.04.1998 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)6: F02F 1/10 |
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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AL LT LV MK RO SI |
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Priorität: |
15.05.1997 DE 19720380
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(71) |
Anmelder: Daimler-Benz Aktiengesellschaft |
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70567 Stuttgart (DE) |
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Erfinder: |
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- Betsch, Jochen, Dr.
71334 Waiblingen (DE)
- Kaden, Arnold
73630 Remshalden (DE)
- Stumpp, Georg
71636 Ludwigsburg (DE)
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Flüssigkeitsgekühltes Zylinderkurbelgehäuse |
(57) Bei einem flüssigkeitsgekühlten Zylinderkurbelgehäuse 1 in Open-Deck-Konstruktion
ist in den Kühlwasserraum 4 ein Verdrängerkörper 8 eingelegt, dessen Form an die Form
des Kühlwasserraumes angenähert ist und dessen Innenwand 9 mit der Außenfläche 10
des die Zylinder 6 enthaltenden Zylinderblocks 5 einen engen Spalt 11 begrenzt, der
mit dem Kühlwasser-Eintrittstutzen 7 in Verbindung steht. Dadurch wird das Kühlwasser
gezwungen, am Zylinderblock entlangzuströmen, so daß eine intensive Kühlung mit verringerter
Kühlwassermenge erreicht wird.
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[0001] Die Erfindung betrifft ein flüssigkeitsgekühltes Zylinderkurbelgehäuse entsprechend
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Derartige beispielsweise aus der DE 195 11 864 C bekannte Kurbelgehäuse können in
Druckgußtechnik gefertigt werden. Dabei ist das Volumen des Kühlwasserraumes durch
die Anforderungen der Gußform festgelegt. Dieses Volumen kann deshalb nicht optimal
für die Kühlung der Zylinder ausgelegt werden.
[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Zylinderkurbelgehäuse der gattungsgemäßen Art zu
schaffen, bei dem die Kühlung der Zylinder optimiert ist.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
[0005] Durch den in den Kühlwasserraum eingelegten Verdrängerkörper ergibt sich eine erzwungene
Strömung entlang den Wänden der Zylinder und eine stark verbesserte Kühlung der besonders
kritischen Stegbereiche zwischen benachbarten Zylindern. Damit wird eine gleichmäßige
Kühlung erreicht, durch die die Klopfneigung verringert wird. Der Verdrängerkörper
bewirkt überdies eine deutliche Reduzierung der Kühlwassermenge, wodurch ein schneller
Warmlauf der Brennkraftmaschine mit positiven Auswirkungen auf die Schadstoffemissionen,
die Reibleistung, den Fahrkomfort und das Ansprechverhalten der Heizung erreicht wird
und die Wasserpumpenleistung reduziert werden kann, was sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch
auswirkt.
[0006] Die Kühlwassermenge kann weiter verringert werden, wenn die Form des Verdrängerkörpers
an die Form des Kühlwasserraumes angenähert ist, so daß im wesentlichen nur der Spalt
zwischen dem Verdrängerkörper und den Zylindern bzw. dem die Zylinder enthaltenden
Zylinderblock von Kühlwasser durchströmt wird.
[0007] Um eine möglichst gleichmäßige Umströmung der Zylinder bzw. des Zylinderblocks zu
erreichen, kann an den Verdrängerkörper ein Spoiler angeordnet sein, der sich in Richtung
auf den Kühlwasser-Eintrittstutzen erstreckt und den Kühlwasserstrom in zwei Teilströme
aufteilt, die durch Durchtrittsöffnungen auf beiden Seiten des Spoilers entlang den
Zylindern bzw. dem Zylinderblock auf der einen und auf der anderen Seite des Zylinderkurbelgehäuses
geleitet werden.
[0008] Wie erwähnt, sind die Stegbereiche zwischen den Zylindern besonders gefährdet. Um
eine gute Kühlung dieser Bereiche sicherzustellen, sollte sich die Innenwand des Verdrängerkörpers
bis nahe an diese Bereiche erstrecken, so daß der Kühlwasserstrom gezwungen ist, diese
Bereiche zu bestreichen und Totwasserzonen vermieden werden.
[0009] Vorzugsweise sollte der Verdrängerkörper eine geringe Wärmekapazität haben, was durch
einen entsprechenden Werkstoff, z.B. Kunststoff, und/oder dadurch erreicht werden
kann, daß der Verdrängerkörper als Hohlkörper ausgebildet ist.
[0010] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
Zeichnungen beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen horizontalen Längsschnitt eines Zylinderkurbelgehäuses,
- Fig. 2
- einen Teillängsschnitt im Bereich des Kühlwasser-Eintrittstutzens in größerem Maßstab,
und
- Fig. 3
- einen Schnitt entlang Linie 3-3 in Fig. 1.
[0011] Das Zylinderkurbelgehäuse 1 hat Außenwände 2, die eine obere Flanschfläche 3 für
einen nicht gezeigten Zylinderkopf bilden und einen Kühlwasserraum 4 umschließen,
der zur Flanschfläche 3 hin offen ist, so daß das Kurbelgehäuse in Druckgußtechnik
gefertigt werden kann. In dem Kühlwasserraum 4 sind die zu einem Zylinderblock 5 zusammengefaßten
Zylinder 6 angeordnet. Der Zylinderblock 5 ist mit dem Gehäuse 1 einstückig und liegt
in einem Abstand von den Außenwänden 2. In den Kühlwasserraum 4 mündet ein Kühlwasser-Eintrittstutzen
7.
[0012] In den Kühlwasserraum 4 ist ein Verdrängerkörper 8 eingelegt, dessen Form an die
Form des Kühlwasserraumes angenähert ist. Die Innenwand 9 des Verdrängerkörpers 8
begrenzt mit der Außenfläche 10 des Zylinderblockes 5 einen relativ engen Spalt 11,
der mit dem Eintrittstutzen 7 über Öffnungen 12 (Fig. 2) in der Wand des Verdrängerkörpers
8 in Verbindung steht. Um eine Verteilung des Kühlwasserstromes auf beide Seiten des
von den Zylindern 6 gebildeten Zylinderblockes 5 zu erreichen, ist, wie aus Fig. 2
ersichtlich, an den Verdrängerkörper 8 ein Spoiler 13 angeformt, der sich in Richtung
auf den Eintrittstutzen 7 erstreckt und den Kühlwasserstrom in zwei Teilströme aufteilt,
die durch die auf jeder Seite des Spoilers vorgesehenen Öffnungen 12 in den Spalt
11 eintreten und von denen der eine Teilstrom entlang dem Zylinderblock 5 auf der
einen Seite und der andere Teilstrom entlang dem Zylinderblock 5 auf der anderen Seite
des Zylinderkurbelgehäuses 1 durch den Spalt 11 strömt.
[0013] Wie in Fig. 1 gezeigt, verläuft die Innenwand 9 des Verdrängerkörpers 8 in relativ
geringem Abstand von der Außenfläche 10 des Zylinderblockes 5 und vor allem von den
Stegbereichen 14 zwischen benachbarten Zylindern 6, so daß das Kühlwasser gezwungen
wird, an der Außenwand 10 des Zylinderblockes 5 entlang zu strömen und eine intensive
Kühlung insbesondere auch der kritischen Stegbereiche bewirkt.
[0014] Selbstverständlich ist die Erfindung auch bei Zylinderkurbelgehäusen mit einzeln
stehenden Zylindern oder nassen Zylinderlaufbüchsen verwendbar.
1. Flüssigkeitsgekühltes Zylinderkurbelgehäuse in Open-Deck-Konstruktion mit Außenwänden
(2), die eine obere Flanschfläche (3) für den Zylinderkopf bilden und einen Kühlwasserraum
(4) umschließen, der zu der Flanschfläche (3) hin offen ist und in den ein Kühlwasser-Eintrittstutzen
(7) mündet und in dem die Zylinder (6) mit einem Abstand von den Außenwänden (2) angeordnet
sind,
dadurch gekennzeichnet, daß in den Kühlwasserraum (4) ein Verdrängungskörper (8) eingelegt
ist, der die Zylinder (6) oder einen die Zylinder enthaltenden Zylinderblock (5) umgibt
und dessen Innenwand (9) mit den Außenflächen (10) der Zylinder (6) bzw. des Zylinderblocks
(5) einen Spalt (11) begrenzt, der mit dem Kühlwasser-Eintrittstutzen (7) in Verbindung
steht.
2. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form des Verdrängerkörpers
(8) an die Form des Kühlwasserraumes (4) angenähert ist.
3. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verdrängerkörper
(8) ein Spoiler (13) angeformt ist, der sich in Richtung auf den Kühlwasser-Eintrittstutzen
(7) erstreckt und den Kühlwasserstrom in zwei Teilströme aufteilt, und daß in der
Wand des Verdrängerkörpers (8) auf jeder Seite des Spoilers (13) mindestens eine Durchtrittsöffnung
(12) für einen der beiden Teilströme vorgesehen ist, derart, daß der eine Teilstrom
entlang den Zylindern (6) bzw. dem Zylinderblock (5) auf der einen Seite und der andere
Teilstrom entlang den Zylindern (6) bzw. dem Zylinderblock (5) auf der anderen Seite
des Zylinderkurbelgehäuses (1) geleitet wird.
4. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Innenwand (9) des Verdrängerkörpers (8) bis nahe an die Stegbereiche (14)
zwischen den Zylindern (6) erstreckt.
5. Zylinderkurbelgehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daS
der Verdrängerkörper (8) eine geringe Wärmekapazität hat.
6. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper
(8) als Hohlkörper ausgebildet ist.
7. Zylinderkurbelgehäuse nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daS der Verdrängerkörper
(8) aus Kunststoff besteht.

